关于 LIGO 信号中的信号处理操作
信号处理
2019-03-12 v3 天体物理仪器与方法
摘要
本文分析了 LIGO 合作组在 Hanford(H1)、Livingston(L1) 与 Virgo(V1) 探测器上探测到的五次引力波（GW）事件的数据。结果表明，GW170814、GW170817、GW151226 与 GW170104 均为极弱信号，其振幅在 GW 事件期间未显著上升，且无法与非平稳探测器噪声区分。LIGO 软件在匹配滤波器中以频域实现 H1/L1 信号与模板参考信号的相关函数（CCF），使用 32 秒窗。结果表明，该匹配滤波器即使对极低振幅、短促正弦波信号与加性白高斯噪声（AWGN）爆发，也始终以高 SNR/CCF 峰值误触发。结果表明，匹配滤波器的这种不稳定行为源于信号处理操作中的错误，例如缺乏用于补偿循环卷积所必需的循环前缀。还表明，在时域使用短窗实现的归一化 CCF 方法对正弦波与噪声爆发不会产生虚假 CCF 峰值。结果表明，当关联 H1/L1 与模板时，GW151226 与 GW170104 的归一化 CCF 与关联探测器噪声和模板无法区分。还表明，当关联 H1/L1 与模板时，GW151226 与 GW170104 的归一化 CCF 与关联 H1/L1 和伪啁啾模板（即与理想模板差异显著的调频（FM）波形）无法区分。LIGO 匹配滤波器也显示出类似结果，其对伪啁啾模板以高信噪比（SNR）误触发。
引用
@article{arxiv.1711.07421,
title = {On the Signal Processing Operations in LIGO signals},
author = {Akhila Raman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.07421},
year = {2019}
}
备注
Corrected typographical errors, updated names, references and acknowledgement section. Added a subsection on an improved whitening procedure